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強度高聚氨酯硬泡塑料是當今聚氨酯泡沫研究的重要方向之一，其特點是承載結構聚氨酯硬泡。
由于其優良的機械性能(壓縮強度、拉伸強度和沖擊強度、彈性模量和尺寸穩定性)，這種聚氨酯硬泡常用于包頭管道保溫、橋梁型材和軍用宇航器件等需要承受高負荷的部件。
密度作為聚氨酯硬泡的重要性能指標，在上述諸多因素中對其機械性能的影響大。
彈性模量、拉伸強度、沖擊值、壓縮強度等都隨密度增加而增加。
另一項研究發現，聚氨酯硬質氣泡的耐水性與密度成正比。由于密度高的硬質氣泡胞體窗口較小，這決定了高密度硬質氣泡具有很高的耐水性，因此高密度聚氨酯硬質氣泡現已應用于水下管道。
美國Simula該公司開發了一種透明聚氨酯硬泡，用于防彈安全玻璃，由氫化而成。MDI由無色芳香族胺擴鏈劑制成的預聚體具有優良的耐沖擊性和耐磨性，其模量和硬度與聚碳酸酯相似。
一般認為，內聚能的大小和強度，如聚合物的結晶度、軟化點、機械強度等。比如現實中的聚酯型聚氨酯強度高于聚醚型聚氨酯，而含聚脲型聚氨酯的軟化點遠高于僅含聚氨基甲酸酯的聚氨酯，都證實了這一論點。
根據高倍電子顯微鏡的觀察，硬質聚氨酯泡沫的孔隙結構主要是由五邊形組成的十二面體結構。泡沫體在發泡成型過程中，孔隙的立體結構受到各種內力和外力的綜合作用，如聚合物網絡骨架、氣體在發泡過程中的擴散等。此外，泡沫形成時，隨著泡沫的上升，在內外力的作用下，產生的孔隙結構不是理想的十二面結構，而是發泡方向上的距離較長，與發泡方向的垂直方向較短。當網絡骨架聚合物體積含量超過30%時，泡沫結構會趨于形球。
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